DE3630321A1 - Werkstoff fuer mit dentalkeramik zu verblendende kronen und bruecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkstoff für mit Keramik zu verblendende Kronen und Brücken. Für diesen Zweck sind cerhaltige Nickellegierungen bekannt (DE-PS 17 13 755, DE-PS 32 14 490), die jedoch kein Niob enthalten. Es sind jedoch für diesen Zweck auch niobhaltige Nickellegierungen bekannt, die ohne Cer hergestellt werden. Diese Legierungen genügen im allgemeinen den Ansprüchen an Härte, mechanische Eigenschaft und Korrosionsbeständigkeit, insbesondere Biokompatibilität, bereiten jedoch vielfach Schwierigkeiten bei der Verarbeitung im Dentallabor. Dies gilt vor allem für das Schmelz- und Fließverhalten beim Gießen, die spanende Bearbeitung durch Fräsen oder Schleifen und für die Haftung der Dentalkeramik auf dem Grundmetall.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkstoff mit deutlich besserem Verarbeitungsverhalten zu entwickeln, dessen mechanische und korrosionschemische Eigenschaft denen bekannter Dentallegierungen mindestens ebenbürtig sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Nickelbasislegierung mit der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 vorgeschlagen. Insbesondere soll die Nickellegierung den im Anspruch 5 vorgeschriebenen Eigenschaftskatalog aufweisen.

Es hat sich herausgestellt, daß die Aufgabe, die Verarbeitungseigenschaften von Nickelbasis-Dentallegierungen zu verbessern, von Legierungen der beanspruchten Zusammensetzung mit Cer und Niob in hervoragender Weise gelöst wird. Das gilt insbesondere dann, wenn die im Anspruch 4 enthaltene Legierungsregel eingehalten wird.

In Tafel 1 sind die chemischen Zusammensetzungen erfindungsmäßiger Legierungen und von Vergleichslegierungen aufgeführt, deren Eignung als Dentallegierung untersucht wurden.

Unter Schmelz- und Gießverhalten versucht man die Fähigkeit der eingesetzten würfelförmigen Gußobjekte, nach dem Erreichen der Liquidustemperatur im Schmelzofen gut zusammenzufließen, das heißt eine einheitliche Schmelze zu bilden. Wenn dies der Fall ist, kann der Gießzeitpunkt auch bei den in der Zahntechnik üblichen geringen Mengen leicht ermittelt werden. Aus den Angaben in Tafel 2 geht hervor, daß nur die erfindungsgemäßen Legierungen Nr. 2 und 3 in dieser Hinsicht ein befriedigendes Verhalten zeigen.

Das Fließverhalten kennzeichnet die Fähigkeit der Legierung, auch bei dünnen Gußobjekten, z. B. Zahnkronen mit geringen Wandstärken bis unter 0,3 mm, mit Durchmesser unter 0,5 mm eine vollständige Volumenausfüllung zu erreichen. Auch herbei schneiden die erfindungsgemäßen Legierungen Nr. 2 und 3 am besten ab, s. Tafel 2.

Die Keramikhaftung wird durch Zerstören der Keramik im Verbund mit der Metallunterlage z. B. im sogenannten Abschlagtest geprüft. Hierbei wird auf einen Gußkörper eine Dentalkeramik aufgebrannt, die durch Hammerschlag zerstört wird. Kriterium für die Keramikhaftung ist, ob nach dem Abschlagen Keramikreste und Oxide auf dem Metall haften, so daß keine metallisch blanke Oberfläche sichtbar wird. Nach den Ergebnissen der Tafel 2 erreichen die erfindungsgemäßen Legierungen Nr. 2 und 3 und auch die (nicht erfindungsgemäße) Legierung Nr. 4 eine gute Beurteilung.

Das Verhalten einer Dentallegierung bei der spanenden Bearbeitung (Fräsen, Schleifen) ist wegen der geringen Größe der zu bearbeitenden Objekte (Kronen, Brücken) nur schwer zu beurteilen. Als Kriterium wurde der Zeitaufwand herangezogen, der für die Bearbeitung eines vorgegebenen Gußobjekts aufgebracht werden mußte. Dabei ergab sich für die Versuchslegierungen die relative Beurteilung nach Tafel 3.

Die erfindungsgemäße Legierung Nr. 2 verhielt sich am besten mit 100%, gefolgt von der ebenfalls erfindungsgemäßen Legierung Nr. 3 mit 100%, während die bekannten Legierungen Nr. 1 und 4 einen größeren Zeitaufwand bei der spanenden Bearbeitung mit 130% bzw. 150% erforderten. Tafel 4 enthält eine Zusammenstellung der wichtigsten Eigenschaften. Das gesamte Eigenschaftsspektrum wird am sichersten von den erfindungsgemäßen Legierungen Nr. 2 und 3 erreicht.

Tafel 1: Chemische Zusammensetzung

Rest Nickel einschließlich unvermeidbarer Verunreinigungen

Tafel 2: Verarbeitungseigenschaften

Tafel 3: Beurteilung der spanenden Bearbeitbarkeit

Tafel 4: Eigenschaften

Claims (5)

1. Verwendung einer Nickelbasislegierung mit 0 bis 0,12%Kohlenstoff 0,3 bis 1,8%Silicium 15 bis 28%Chrom 6 bis 16%Molybdän 0,2 bis 3,5%Niob 0,1 bis 1,5%Cer und/oder Lanthan 0 bis 5%Eisen und/oder Cobalt und/oder ManganRest Nickel einschließlich unvermeidbarer Verunreinigungen
als Werkstoff für mit Dentalkeramik zu verblendende Kronen und Brücken.

2. Verwendung einer Nickelbasislegierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Chromgehalt 18 bis 23% und der Molybdängehalt 8 bis 12% beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1.

3. Verwendung einer Nickelbasislegierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 mit 0,003 bis 0,03%Kohlenstoff 0,9 bis 1,1%Silicium 0,01 bis 0,3%Mangan 20 bis 23%Chrom 8 bis 10%Molybdän 0,5 bis 1%Niob 0,5 bis 0,9%Cer und/oder Lanthan 0,5 bis 1%Eisen Rest Nickelfür den Zweck nach Anspruch 1.

4. Verwendung einer Nickelbasislegierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Gehalte an Niob und Cer höchstens 3,5% beträgt und das Verhältnis Niobgehalt zu Cergehalt zwischen 3 : 1 und 1 : 1 liegt, für den Zweck nach Anspruch 1.

5. Verwendung einer Nickelbasislegierung mit der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die eine Härte von höchstens 200 HV 10, eine 0,2% Dehngrenze von mindestens 300 N/mm², eine Bruchdehnung von mindestens 12% und einen möglichst niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Raumtemperatur und 600°C im Bereich von 13,8 bis 14,50 · 10^-6 · K^-1 aufweist, für den Zweck nach Anspruch 1.